EP0160993B1 - Funksystem - Google Patents
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- H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
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-
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- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/20—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
Definitions
- the invention relates to a digital mobile radio system according to the preamble of claim 1.
- a civil mobile radio system is known from DE-OS 31 18 018, in which the transmission power of the remote station is set by means of a corresponding signal in a preamble preceding the message (FIG. 5 there).
- the signals to be transmitted are codeword encrypted. Strictly speaking, there is no encryption, but rather a modulation with a code word for the purpose of band spreading or code multiplexing.
- the demodulation (“decryption”) takes place in a correlator by correlating the received signals with the necessarily generally accessible code word. If several correlation peaks occur, the signal with the maximum correlation peak is selected as the useful signal.
- the invention provides a remedy through a digital mobile radio system according to the teaching of claim 1.
- the present invention primarily uses the knowledge that the size ratio from the largest to the second largest correlation peak is a measure of the transmission quality.
- the correlation peak is very pronounced in the case of low-interference transmission.
- the size ratio mentioned will then be large, in particular when averaging over a plurality of signals received in succession, while in the case of large disturbances the values of the largest and second largest correlation peak differ only slightly from one another.
- the invention is explained below using an example. Only two radio stations in the radio system should be considered. Each of the two radio stations sets the transmission power of the other radio station. This also applies if a radio station with several radio stations operates, for example, in time-division multiplexing. In this case, the transmission power of this radio station can change from channel to channel.
- the transmission power can expediently be changed in several stages, for example 0dB (maximum power), 6dB, 16dB, 26dB (minimum power).
- the message to be transmitted is encoded with an error-detecting or error-correcting code.
- error-detecting or error-correcting code In a simple case, this can be done by using parity bits.
- the transmission quality is assessed in the receiver on the basis of the frequency of the errors detected or corrected by a decoder. If the number of errors exceeds an upper limit within a few seconds, the receiver causes an increase in the transmission power. For this purpose, a corresponding signal is transmitted from the transmitter to the receiving radio station to the transmitting radio station. On the other hand, if the value falls below a lower limit, the transmission power is reduced. Otherwise the transmission power remains unchanged.
- Both limit values are dimensioned in such a way that a probability of drawing errors of 10frag is maintained, provided the reception conditions permit this.
- the radio system is designed in such a way that the signals to be transmitted are encrypted by a code word.
- the receiver contains a correlator which correlates the received signals with this code word.
- the receiver recognizes the correct signal based on the size of the correlation peaks that occur.
- the present invention now uses the knowledge that the size ratio from the largest to the second largest correlation peak is a measure of the transmission quality. In the case of low-interference transmission, the size ratio will be large, in particular when averaging over a plurality of signals received in succession, while in the case of large interference the two values differ only slightly from one another.
- the transmission power should then be changed if an upper or lower limit for the size ratio is exceeded or undershot.
- the transmission power is set by a corresponding signal in a preamble preceding the message (FIG. 5 of DE-OS 31 180 18).
- the decision to reduce the transmission power can be influenced by measuring the received field strength or the phase jitter. If the field strength falls below a certain minimum value, the transmission power is not reduced further despite the good transmission quality.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein digitales Mobilfunksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Ein System mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen ist bekannt aus: ERICSSON REVIEW No. 3, 1981, Seiten 128-133, E. Lundblad, "CONTACT RL400-a New Radio Relay Equipment". Bei diesem System wird aus militärischen Gründen das zu übertragende Signal nicht nur verschlüsselt, sondern jeweils mit der für eine ungestörte Übertragung gerade eben genügenden Sendeleistung gesendet.
- Auch in zivilen Funksystemen wird, wenn auch aus anderen Gründen, angestrebt, die Sendeleistung soweit wie möglich zu reduzieren. Beispielhaft wird hier ein Artikel aus Frequenz 36 (1982) 4/5, S. 90-99 genannt, der das Funkfernsprechnetz C der Deutschen Bundespost betrifft.
- Aus der DE-OS 31 18 018 ist ein ziviles Mobilfunksystem bekannt, bei dem die Einstellung der Sendeleistung der Gegenstelle durch ein entsprechendes Signal in einer der Nachricht vorangestellten Präambel erfolgt (dortige Figur 5). Bei diesem Mobilfunksystem werden die zu übertragenden Signale durch ein Codewort verschlüsselt. Genaugenommen liegt dabei keine Verschlüsselung, sondern eine Modulation mit einem Codewort zum Zwecke der Bandspreizung oder der Codemultiplexbildung vor. Die Demodulation ("Entschlüsselung") erfolgt dabei in einem Korrelator durch Korrelation der empfangenen Signale mit dem notwendigerweise allgemein zugänglichen Codewort. Bei Auftreten mehrerer Korrelationsspitzen wird das Signal mit der maximalen Korrelationsspitze als das Nutzsignal ausgewählt.
- Die Einstellung der für eine ungestörte Übertragung gerade eben genügenden Sendeleistung ist immer dann problematisch, wenn außer dem gewünschten Signal noch weitere Signale empfangen werden.
- Hier schafft die Erfindung Abhilfe durch ein digitales Mobilfunksystem nach der Lehre des Anspruchs 1.
- Die vorliegende Erfindung nutzt vor allem die Erkenntnis, daß das Größenverhältnis von der größten zur zweitgrößten Korrelationsspitze ein Maß für die Übertragungsqualität ist. Bei störungsarmer Übertragung ist die Korrelationsspitze sehr ausgeprägt. Das genannte Größenverhältnis wird dann, insbesondere bei Mittelung über mehrere nacheinander empfangene Signale, groß sein, während sich bei großen Störungen die Werte der größten und zweitgrößten Korrelationsspitze nur wenig voneinander unterscheiden.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels erläutert. Dabei sollen nur zwei Funkstationen des Funksystems betrachtet werden. Jede der beiden Funkstationen stellt die Sendeleistung der jeweils anderen Funkstation ein. Das gilt auch dann, wenn eine Funkstation mit mehreren Funkstationen beispielsweise im Zeitmultiplexverfahren verkehrt. In diesem Fall kann sich die Sendeleistung dieser Funkstation von Kanal zu Kanal ändern. Die Sendeleistung ist zweckmäßigerweise in mehreren Stufen veränderbar, beispielsweise 0dB (maximale Leistung), 6dB, 16dB, 26dB (minimale Leistung).
- In diesem Beispiel ist die zu übertragende Nachricht mit einem fehlererkennenden oder fehlerkorrigierenden Code codiert. In einem einfachen Fall kann das durch die Verwendung von Paritätsbits geschehen. Die Beurteilung der Übertragungsqualität erfolgt im Empfänger aufgrund der Häufigkeit der durch einen Decodierer erkannten oder korrigierten Fehler. Übersteigt die Anzahl der Fehler innerhalb einiger Sekunden einen oberen Grenzwert, veranlaßt der Empfänger eine Erhöhung der Sendeleistung. Dazu wird vom Sender der empfangenden Funkstation ein entsprechendes Signal zur sendenden Funkstation übermittelt. Wird dagegen ein unterer Grenzwert unterschritten, so erfolgt eine Verkleinerung der Sendeleistung. Andernfalls bleibt die Sendeleistung unverändert. Beide Grenzwerte sind so bemessen, daß eine Zeichenfehlerwahrscheinlichkeit von 10⁻⁴ eingehalten wird, sofern die Empfangsbedingungen dies zulassen.
- Erfindungsgemäß wird nun wie bei der schon genannten DE-OS 31 180 18 das Funksystem so ausgestaltet, daß die zu übertragenden Signale durch ein Codewort verschlüsselt sind. Der Empfänger enthält einen Korrelator, der die empfangenen Signale mit diesem Codewort korreliert. Anhand der Größe der dabei auftretenden Korrelationsspitzen erkennt der Empfänger das richtige Signal. Die vorliegende Erfindung nutzt nun die Erkenntnis, daß das Größenverhältnis von der größten zur zweitgrößten Korrelationsspitze ein Maß für die Übertragungsqualität ist. Bei störungsarmer Übertragung wird das Größenverhältnis insbesondere bei Mittelung über mehrere nacheinander empfangene Signale groß sein, während sich bei großen Störungen beide Werte nur wenig voneinander unterscheiden. Die Sendeleistung soll dann geändert werden, wenn ein oberer oder unterer Grenzwert für das Größenverhältnis über- oder unterschritten ist. Die Einstellung der Sendeleistung erfolgt durch ein entsprechendes Signal in einer der Nachricht vorangestellten Präambel (Fig. 5 der DE-OS 31 180 18).
- Zur Beurteilung der Übertragungsqualität werden nun beide der oben beschriebenen Möglichkeiten gleichzeitig genutzt. Die Erhöhung der Sendeleistung wird bereits veranlaßt, wenn nur eine Beurteilung eine schlechte Übertragungsqualität ausweist. Die Verringerung der Sendeleistung wird veranlaßt, wenn beide Beurteilungen übereinstimmend gut ausfallen.
- Zusätzlich kann die Entscheidung zur Verringerung der Sendeleistung durch eine Messung der Empfangsfeldstärke oder des Phasenjitters beeinflußt werden. Sollte die Feldstärke unter einen bestimmten Minimalwert absinken, wird trotz guter Übertragungsqualität die Sendeleistung nicht weiter reduziert.
Claims (2)
- Digitales Mobilfunksystem mit Mitteln in jeder an einer Funkverbindung in diesem System beteiligten Station, um in einem Zeitmultiplexkanal mit der jeweils anderen an derselben Funkverbindung beteiligten Station Signale auszutauschen, mit Mitteln, um die Signale in einem fehlererkennenden oder fehlerkorrigierenden Code zu übertragen, die Übertragungsqualität durch Messung der Bitfehlerhäufigkeit festzustellen, ein die Übertragungsqualität kennzeichnendes Steuersignal abzuleiten und dieses an die andere an der Funkverbindung beteiligte Station zu übertragen, mit Mitteln, um in einer Station die Sendeleistung aufgrund eines von der anderen an der Funkverbindung beteiligten Station empfangenen Steuersignals einzustellen und mit Mitteln, um die zu übertragenden Signale mit einem Codewort zu verschlüsseln, dadurch gekennzeichnet, daß eine Station eine Feststation ist, die Mittel aufweist, um im Zeitmultiplex mit mehreren Mobilstationen zu verkehren, daß Mittel vorhanden sind, um empfangsseitig die mit einem Codewort verschlüsselten Signale in einem Korrelator mit dem Codewort zu korrelieren und dabei das Verhältnis zwischen größter und zweitgrößter Korrelationsspitze zu ermitteln und daß die Mittel zur Ableitung des die Übertragungsqualität kennzeichnenden Steuersignals auch das ermittelte Verhältnis zwischen größter und zweitgrößter Korrelationsspitze mit heranziehen, derart, daß eine Erhöhung der Sendeleistung erfolgt, wenn entweder die Bitfehlerhäufigkeit oder das Verhältnis zwischen größter und zweitgrößter Korrelationsspitze auf eine nicht ausreichende Übertragungsqualität hinweist und daß eine Erniedrigung der Sendeleistung erfolgt, wenn beide Werte übereinstimmend auf eine ausreichende Übertragungsqualität hinweisen.
- Mobilfunksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einstellung der Sendeleistung weiter von der Empfangsfeldstärke oder vom Phasenjitter beeinflußt werden.
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